Технология хранения картофеля

Белковые вещества изменяются незначительно в сторону образования водорастворимых соединений.

Полифенольные вещества в период хранения частично используются на дыхание, частично взаимодействуют с белковыми веществами.

Гидролиз дубильных веществ приводит к исчезновению терпкого вкуса плодов и овощей. При хранении плодов на дыхание расходуются и органические кислоты, в результате чего плоды становятся слаще. В период хранения наблюдается значительное снижение витаминов.

Одновременно в плодах и овощах наблюдаются и некоторые процессы синтеза. Например, в дозревающих плодах происходит образование ароматических веществ, сложных эфи-ров, сообщающих им характерный аромат и вкус.

Имеет место биосинтез нуклеиновых кислот, ферментов, восков, рутина, аскорбиновой кислоты, фитонцидов.

4. Микробиологические процессы

На поверхности картофеля, овощей и плодов находится большое количество микроорганизмов, которые попадают на них во время выращивания, уборки. Во время хранения многие виды микроорганизмов могут активно развиваться и приводить к большим потерям, как в массе продукции, так и в качестве. Основная причина порчи многих видов сочной растительной продукции при хранении — активное развитие микроорганизмов. Наиболее распространенные болезни картофеля, овощей и плодов, которые вызываются микроорганизмами, следующие: микозы (плодовая, голубая, зеленая, розовая гнили, фомоз, фитофтора, черная, серая плесени); бактериозы (слизистый бактериоз, мокрая гниль, мокрая бактериальная гниль картофеля). Среди других возбудителей порчи встречаются дрожжи, вирусы, вироиды.

Устойчивость к фитопатогенным микроорганизмам изменяется в процессе хранения продукции. При созревании и старении сопротивляемость развитию инфекции уменьшается. Виды и сорта картофеля, плодов и овощей различаются по степени устойчивости к микроорганизмам. Активное развитие микроорганизмов в массе хранящейся продукции часто сопровождается большим выделением тепла, которое накапливается в продукции и приводит к самосогреванию (повышению температуры). В зависимости от конкретных условий хранения самосогревание может развиваться или слабо, или быстро. В любом случае оно наносит большой вред. Сам по себе процесс самосогревания не останавливается до его завершения. Необходимо срочно охладить продукцию, перебрать, удалить загнившие экземпляры и направить на использование.

Если же сочная растительная продукция хранится в таре (ящиках, мешках, контейнерах), то самосогревание обычно ограничивается объемом тары и значительного повышения температуры не происходит.

1.2 Физиологические расстройства картофеля при хранении

Клубни при хранении дышат, расходуя питательные вещества, испаряют влагу, вследствие чего возникает естественная убыль. Величина ее определяется интенсивностью этих процессов, в свою очередь зависящих от физиологического состояния клубней, условий хранения, особенностей сорта. Наибольшая естественная убыль характерна для свежеубранных клубней, что совпадает с повышенными влаговыделением и дыханием. При переходе клубней в состояние покоя эти процессы замедляются, а вместе с ними снижается и величина естественной убыли массы. При прорастании клубней усиливается дыхание, так как возрастает потребность в энергии на ростовые процессы, и испарение воды в связи со снижением водоудерживающей способности тканей. Естественная убыль также возрастает. Снижение температуры и повышение относительной влажности вызывают уменьшение интенсивности дыхания и испарения воды, а также величины естественной убыли массы. Особенностью картофеля является сравнительно невысокое тепло — и влаговыделение, что позволяет хранить его большими массами. При хранении картофель поражается многими физиологическими и микробиологическими заболеваниями, которые вызывают появление актируемых потерь. Наиболее часто хранящиеся клубни поражаются физиологическими заболеваниями: удушьем, увяданием и подмораживанием. Из микробиологических заболеваний наибольший ущерб при хранении наносят фитофтора, фузариоз, фомоз, мокрая и кольцевая гниль. Другие микробиологические заболевания: парша обыкновенная, бугорчатая, порошистая, черная и т. д., черная гниль — менее вредоносны или реже встречаются. Актируемые потери можно снизить до минимального, предела, если в период выращивания создать условия, обеспечивающие получение продукции с хорошими защитными свойствами, а при уборке, товарной обработке, транспортировании и хранении — поддержание этой естественной устойчивости. Последнее связано с созданием таких условий, которые позволяют сохранять клубни в жизнеспособном состоянии, для чего необходим определенный уровень энергетического обмена. В процессе этого обмена на дыхание используются легкодоступные энергетические вещества, и в первую очередь сахара. Однако в свежевыкопанных клубнях собственных Сахаров немного (1% и менее). Их низкое содержание в первый период после уборки, а также усиленный синтез крахмала в период перехода в состояние покоя, по-видимому, являются одной из причин, вызывающих снижение интенсивности дыхания. При дальнейшем хранении для обеспечения необходимого и достаточного уровня энергетического обмена в клубнях наряду с продолжающимся синтезом крахмала происходит его гидролиз. Преобладание гидролитических или синтетических процессов зависит от температуры хранения и в меньшей мере от особенностей сорта. При температуре 9—10°С интенсивность этих процессов примерно одинакова. При более низких температурах все процессы замедляются, но гидролиз крахмала в 3 раза, а его ресинтез в 20 раз, поэтому гидролиз крахмала преобладает. Следствием этого является сахаронакопление в клубнях, достигающее при температурах, близких к 0°С, значительных величин (7—8%), вследствие чего клубни становятся сладкими. Неравномерное понижение интенсивности указанных процессов вызвано тем, что при низких температурах растворимость углекислого газа в клеточном соке повышается (при 0°С в 2 раза выше, чем при 20°С), рН клеточного сока понижается, что вызывает снижение активности синтетических процессов. При температурах выше 10°С ресинтез крахмала преобладает над его гидролизом. Это используется для снижения количества сахара в клубнях, хранящихся при пониженной температуре, в результате чего исчезает неприятный сладкий вкус. Исчезновение сахаров не происходит, если при переходе определенных пределов процесс становится необратимым. Возникает физиологическое расстройство клубней, выражающееся в подавлении образования ростков, потемнении мякоти. При хранении картофеля количество крахмала постоянно уменьшается. Потери объясняются его гидролизом до сахаров. Последние используются в процессе дыхания, а также, по мнению Л. В. Метлицкого, и на синтез других веществ, принимающих участие в обмене веществ клубня. В хранящемся картофеле происходят значительные у картофеля сортов Лорх, Любимец, Северная Роза в течение 10 сут., Приекульского раннего — за 15—20 сут. Температурно-влажностный режим влияет не только на скорость, но и на характер заживления механических повреждений. При пониженных температурах суберинизацияклеток прираневой зоны и количество слоев клеток раневой перидермы меньше, что уменьшает их защитные свойства и приводит к возрастанию, потерь. Температура лечебного периода должна дифференцироваться в зависимости от особенностей сорта. Так, по данным НИИКХ, для сортов Северная Роза и Мечта могут быть применены более низкие температуры в лечебный период, в то время как у сортов Приекульский ранний, Дружный и Гатчинский потери резко возрастают, а у сортов Лорх, Любимец, Смена потери хотя и возрастают, но незначительно. Периодическая вентиляция хранилищ в лечебный период является важным условием, благоприятствующим залечиванию ран. Второй период — охлаждение следует после лечебного. Его назначение — обеспечить постепенное снижение температуры до 4—5°С, после чего установить дифференцированный температурный режим, зависящий от особенностей сорта. Существуют разные мнения о скорости снижения температуры. Так, М. В. Антонов считал, что охлаждение должно осуществляться со скоростью до 2°С в сутки и продолжаться 20—45 сут. Напротив, Ю. В. Волосов предлагает увеличить продолжительность периода охлаждения, снизив скорость охлаждения до 0,5°С в сутки, что позволит клубням адаптироваться к низким температурам. Противоречивые рекомендации даются и другими отечественными и зарубежными исследованиями. И. Я. Белозерцевым й С. А. Гусевым (НИИКХ) установлено, что снижение, температуры после лечебного периода в насыпи картофеля с небольшим количеством поврежденных клубней нужно проводить постепенно в течение 26—40 сут., т. е. со скоростью 0,25—0,5°С в сутки. При значительном количестве механически поврежденных, клубней насыпь необходимо охлаждать с большей скоростью (до 1°С в сутки), при этом продолжительность периода охлаждения составит 15—20 сут. Следовательно, продолжительность периода охлаждения зависит от качественного состояния картофеля. Третий период — основной, приходится на зимний и весенний периоды, а иногда и на раннелетний, если картофель предназначен для реализации в июне и начале июля (до нового урожая). В этот период клубни находятся сначала в состоянии глубокого, а затем вынужденного покоя, т. е. не прорастают из-за отсутствия благоприятных условий: При хранении продовольственного картофеля очень важно задержать прорастание клубней. Поэтому в этот период температура должна поддерживаться на низком уровне.

1.3 Болезни картофеля

Y-вирус картофеля —  это один из важнейших вирусов, поражающих картофель. Он вызывает  сильные потери урожая (до 30% и  более в зависимости от сорта  и условий культивирования).

Альтернариоз, или ранняя сухая пятнистость - Заболевание распространено повсеместно, но наибольший ущерб наносит культурам в южных районах страны. Наряду с картофелем поражаются томат, белена, белладонна и другие растения семейства Паслёновые. Повреждаются листья, стебли, клубни.

Кольцевая гниль - Широко распространённое и вирулентное заболевание картофеля. Поражает как надземную, так и подземную части растения во всех фазах его развития. Проявляется в виде поражения ботвы (увядание) и загнивания клубней («кольцевая гниль») в поле и при хранении.

Парша бугорчатая, или ооспороз - Заболевание широко распространено в северных и северо-западных районах страны. Патоген относится к несовершенным грибам. Чаще всего инфицирование происходит во время ранней уборки картофеля, тогда в наибольшей степени заражаются недозрелые клубни, на поверхности которых к концу периода хранения формируются пустулы.

Парша обыкновенная - Болезнь поражает столоны и корни, но в большей степени клубни. На свежевыкопанных клубнях бывает заметен белый паутинистый налёт, состоящий из мицелия и спороношения возбудителя. Вокруг чечевичек появляются бугорчатые складки, которые потом приобретают вид сухих язвочек диаметром от нескольких миллиметров до 1 см разнообразной

Парша порошистая - Поражаются клубни, корни, столоны и подпочвенная часть стеблей. Наибольшее распространение это заболевание получило в Ленинградской, Московской, Тверской областях и в других районах, где выпадает большое количество осадков.

Парша серебристая - При поражении клубней серебристой паршой снижаются семенные качества, энергия прорастания глазков, некоторые из них отмирают, снижается число побегов. Проростки от пораженных клубней слабые и нитевидные. При посадке больных клубней наблюдаются изреженность растений и неравномерность их роста и развития.

Ризоктониоз, или чёрная парша клубней - является самым распространенным и вредоносным заболеванием картофеля в период всходов. Болезнь также проявляется в течение всего вегетационного периода, на всех органах растения. Потери урожайности могут достигать 40%. Загнивают глазки и проростки, выпады на посадках могут составлять до 20%.

Сухая фомозная гниль - В начале развития заболевания на поверхности клубней образуются округлые тёмные вдавленные пятна с отчётливой границей. Затем пятна увеличиваются, превращаясь в язвы с плотно натянутой кожурой.

Фитофтороз картофеля встречается во многих районах страны и является самым вредоносным заболеванием картофеля. Урожайность снижается на 70% и более, причём, сильное поражение клубней может наблюдаться и при слабом поражении ботвы.

Фузариозное увядание и сухая гниль клубней - Возбудитель может поражать растения в любом возрасте, но обычно заметные симтомы проявляются в период цветения. В период хранения развивается сухая фузариозная гниль, которая усиливается к концу периода хранения.

2 Технология хранения картофеля

2.1 Периоды хранения

Клубни картофеля отличаются высокой лежкостью. В основе их сохраняемости лежит биологическая особенность клубней вступать после уборки в состояние глубокого (физиологического) покоя, продолжительность которого различна у разных сортов (1-3 мес.). Затем следует период вынужденного покоя, длительность которого определяется условиями хранения, в первую очередь температурой. Важная биологическая особенность картофеля – способность клубней возобновлять покровную ткань в местах механических повреждений. Эта способность проявляется лучше всего у растущих и свежеубранных клубней, а также в первый период хранения, к концу хранения она утрачивается совсем. В зоне поранения образуется суберин, препятствующий излишней потери воды. Образование суберина идет активно при температуре 10-18oС и при свободном доступе кислорода. Под слоем пропитанных суберином клеток образуется раневая перидерма. Для ее образования необходимы температура воздуха не менее 10oС и почти полное насыщение его влагой. Картофель отличается невысоким выделением теплоты и влаги по сравнению с другими видами продукции. Интенсивному воздухообмену способствует большая скважность насыпи клубней. Механическая прочность клубней позволяет загружать их высоким слоем (до 6-8 м). При определении условий хранения картофеля учитывают такие факторы, как назначение, сортовые особенности, степень вызревания, период хранения.

Режим хранения картофеля

При хранении картофеля выделяют четыре периода: лечебный (послеуборочный), охлаждения, основной (период глубокого и вынужденного покоя) и весенний (после начала прорастания клубней). В лечебный период необходимо создать условия для созревания клубней и зарубцовывания механических повреждений, образования суберина и раневой перидермы. В этот же период сахара превращаются в крахмал, а в точках роста завершается переход в состояние глубокого покоя. В этот период клубни любого целевого назначения хранят при температуре 12...18°С, относительной влажности воздуха 90...95% и свободном доступе воздуха в течение 8..10 cyт. Режим хранения в этот период поддерживают с помощью активного вентилирования. Картофель вентилируют теплым воздухом пять-шесть раз в сутки по 30 мин с интервалами 3...4 ч. При таком вентилировании клубни быстро обсушиваются. Если они не дозрели, кожура не окрепла и имеет значительные механические повреждения, продолжительность лечебного периода затягивается до двух-трех недель. При охлаждении картофель вентилируют ночью наружным воздухом или смесью его с воздухом хранилища. Удельная подача воздуха в насыпь 70...100 м3/(ч-т). Скорость охлаждения 0,5...1°С в сутки до выхода на основной режим как для картофеля, так и для всех овощей. В зависимости от погоды охлажде-ние в буртах и хранилищах с естественной вентиляцией проходит за 40 дней, а в хранилищах с активной вентилированием – за 20 дней. В основной период для продовольственного картофеля температуру под-держивают на уровне 2...4oС, относительную влажность – в пределах 90-95%. Вентилируют кратковременно, периодически, чтобы сменить воздух межклубневых пространств, выравнять температуру по высоте насыпи, удалить тепло, выделяемое при дыхании живых компонентов, и поддержать заданный температурный режим. Вентилируют в этот период примерно два-три раза в неделю по 30 мин.Условия хранения семенного картофеля в основном такие же, как у продовольственного, но для получения раннего урожая семенной материал необходимо хранить при более высокой температуре. Перед посадкой клубни необходимо прогреть – около двух недель выдержать при температуре 12-16oС, желательно на свету. Оптимальные параметры температуры в основной период хранения для сортов Раменский и Фаленский 1.5-,2°С; Домодедовский, Темп. Лошицкий, Смена 2...3; Сотка 3...4; Столовый 19, Дружный, Гатчинский 3…5°С. При таком режиме клубни лучше сохраняют семенную продуктивность с минимальной потерей массы.Если картофель используют на переработку (чипсы, соломку, хлопья и др.), его хранят в основной период при температуре 7...8°С. Такой режим предупреждает накопление сахаров в клубнях.

Весенний период хранения картофеля наиболее ответственный, так к концу февраля - началу марта начинают прорастать почки клубней. Чтобы задержать прорастание, устанавливают температуру на 1-3oС ниже, чем в основной период, что приводит к состоянию вынужденного покоя. Используя этот прием, можно сохранить клубни без образования ростков до начала мая. Если необходимо хранить картофель более продолжительное время, применяют различные способы: поддерживают пониженную температуру, обрабатывают химическими препаратами, задерживающими прорастание, используют облучение. Освещение в период хранения приводит к появлению горьковатого привкуса клубней в результате образования в них соланина. Концентрация этого соединения более 20 мг/100 г признана токсичной, стандартом допускается содержа-ние в картофеле не более 7 мг/100 г. большинство сортов картофеля этого порога достигает при освещении в течение 36 часов. Важное технологическое значение при хранении картофеля имеют взаимо-превращения крахмала и сахаров. В вызревшем картофеле содержится в среднем 15-18% крахмала и 0,5-1,5% сахаров. В период хранения в клубнях одновременно идут два процесса в углеводном комплексе: гидролиз крахмала до сахаров и превращение сахаров в крахмал. Наиболее согласованно они проходят при температуре около 10°С. С изменением температуры скорость гидролиза и ресинтеза изменяется, что объясняется различной каталитической активностью ферментов. С понижением температуры, особенно при 3oС и ниже, интенсивно накапливаются сахара в результате осахаривания крахмала. Небольшая часть их используется на дыхание. Одновременно идет и обратный процесс – образование крахмала из сахаров, однако при пониженной температуре он идет медленнее, чем осахаривание крахмала. Это является причиной накопления сахаров. Их количество может возрасти до 7-8%, и клубни станут сладкими на вкус. Большое количество сахаров снижает вкусовые качества картофеля, отрицательно влияет на его технологические свойства. При низкой температуре в отсутствие кислорода не накапливаются ни сахароза, ни гексозы. При концентрации кислорода 3% накопление сахарозы незначительно, а количество гексозы возрастает при содержании кислорода 1%. Конечный продукт гидролитического расщепления крахмала — мальтоза. В свою очередь, с помощью фермента а-глюкозидазы (мальтазы) она может разрушиться до глюкозы, затем последует превращение во фруктозу и синтез сахарозы вплоть до образования равновесной смеси. Если хранение при низких температурах продолжалось не слишком долго, то при последующем "теплом" хранении значительная часть сахаров может снова превратиться в крахмал. Клубни могут остаться физиологически здоровыми, их вкус станет нормальным. Если же картофель долго хранился при низких температурах, то этот процесс становится необратимым. Накопление сахаров в клубнях – защитная реакция на охлаждение. При превращении крахмала в сахар увеличивается концентрация клеточного сока, что повышает устойчивость тканей картофеля к замораживанию.